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Ein Kathodolumineszenzmikroskop ist eine K … Ein Kathodolumineszenzmikroskop ist eine Kombination eines optischen Mikroskops mit einer Kathodenstrahlröhre. Es dient dazu, die durch einen Elektronenstrahl angeregten Lumineszenzeigenschaften (Kathodolumineszenz) von polierten Dünnschliffen, Dickschliffen oder Mounts von Festkörperproben zu untersuchen. Um eine Aufladung der Probe zu verhindern, muss die Oberfläche mit einer dünnen leitenden Schicht aus Gold oder Kohlenstoff beschichtet werden. Dieses wird normalerweise durch Plasmabeschichtung in einem Sputter-Gerät oder Bedampfung mit Kohlenstoff erreicht. Mit Hilfe eines Kathodolumineszenzmikroskops können Strukturen innerhalb der Kristalle oder der Gefüge sichtbar gemacht werden, die unter normalen lichtmikroskopischen Bedingungen nicht erkennbar sind. So können z. B. wichtige Informationen über das Wachstum von Kristallen gewonnen werden. Kathodolumineszenzmikroskope werden in der Geologie, Mineralogie und den Materialwissenschaften verwendet (Untersuchung von Gesteinen, Mineralen, vulkanischen Aschen, Gläsern, Keramik, Zementen, Flugasche etc.).Farbe und Intensität der Kathodolumineszenz sind im Wesentlichen von den Eigenschaften der Probe abhängig, sind aber auch stark durch die Arbeitsbedingungen der Elektronenquelle bestimmt (Beschleunigungsspannung und Strahlstrom des Elektronenstrahls). Heute sind zwei Arten Kathodolumineszenzmikroskopen im Gebrauch. Eines arbeitet mit einer „kalten Kathode“, wobei der Elektronenstrahl durch eine Gasentladungsröhre erzeugt wird. Das andere erzeugt einen Elektronenstrahl mittels einer Glühkathode (engl. „hot cathode“), wobei die Elektronen von einem glühenden Wolframdraht (Haarnadelkathode) aus beschleunigt werden. Der Vorteil einer heißen Kathode ist die hohe und exakt kontrollierbare Intensität des Elektronenstrahls, wodurch auch schwach lumineszierende Materialien (wie z. B. Quarz, siehe Abbildung) zum Leuchten angeregt werden können.dung) zum Leuchten angeregt werden können.
, A cathodoluminescence (CL) microscope comb … A cathodoluminescence (CL) microscope combines methods from electron and regular (light optical) microscopes. It is designed to study the luminescence characteristics of polished thin sections of solids irradiated by an electron beam. Using a cathodoluminescence microscope, structures within crystals or fabrics can be made visible which cannot be seen in normal light conditions. Thus, for example, valuable information on the growth of minerals can be obtained. CL-microscopy is used in geology, mineralogy and materials science (rocks, minerals, volcanic ash, glass, ceramic, concrete, fly ash, etc.). More recently, scientists have begun to investigate its application for studying biological samples, using rare earth element-doped inorganic nanocrystals as imaging probes. Correlative Cathodoluminescence Electron Microscopy (CCLEM) can also be performed on focus ion beam (FIB) sectioned samples, hence potentially enabling 3D CCLEM. CL color and intensity are dependent on the characteristics of the sample and on the working conditions of the electron gun. Here, acceleration voltage and beam current of the electron beam are of major importance. Today, two types of CL microscopes are in use. One is working with a "cold cathode" generating an electron beam by a corona discharge tube, the other one produces a beam using a "hot cathode". Cold-cathode CL microscopes are the simplest and most economical type. Unlike other electron bombardment techniques like electron microscopy, cold cathodoluminescence microscopy provides positive ions along with the electrons which neutralize surface charge buildup and eliminate the need for conductive coatings to be applied to the specimens. The "hot cathode" type generates an electron beam by an electron gun with tungsten filament. The advantage of a hot cathode is the precisely controllable high beam intensity allowing to stimulate the emission of light even on weakly luminescing materials (e.g. quartz – see picture). To prevent charging of the sample, the surface must be coated with a conductive layer of gold or carbon. This is usually done by a sputter deposition device or a carbon coater. CL systems can also be attached to a scanning electron microscope. These devices are traditionally used for special applications like e.g. investigations in materials science, geoscience, optics research, or quality determination of ceramics. New SEM CL systems can be used for research in nanophotonics. The most prominent advantage is their higher magnifications. However, CL colour information can only be obtained by a spectroscopic analysis of the luminescence emission. Direct viewing of emission colors is only provided by optical CL microscopes, both "cold" and "hot" cathode types. More recently, an angle-resolved cathodoluminescence microscopy system has been developed at the FOM Institute AMOLF. This is a super-resolution technique that can create images with a resolution of up to 10 nm. As of 2011, this technology has become commercially available.hnology has become commercially available.
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Ein Kathodolumineszenzmikroskop ist eine K … Ein Kathodolumineszenzmikroskop ist eine Kombination eines optischen Mikroskops mit einer Kathodenstrahlröhre. Es dient dazu, die durch einen Elektronenstrahl angeregten Lumineszenzeigenschaften (Kathodolumineszenz) von polierten Dünnschliffen, Dickschliffen oder Mounts von Festkörperproben zu untersuchen. Um eine Aufladung der Probe zu verhindern, muss die Oberfläche mit einer dünnen leitenden Schicht aus Gold oder Kohlenstoff beschichtet werden. Dieses wird normalerweise durch Plasmabeschichtung in einem Sputter-Gerät oder Bedampfung mit Kohlenstoff erreicht. oder Bedampfung mit Kohlenstoff erreicht.
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